(57)【要約】  出力設定可能な加熱モードにおいて、赤外線センサ４の出力電圧を温度に換算する検知温度算出部３０を備え、焦げ付き検知部３１には、赤外線センサ４の前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部３２と、加熱動作を停止した後に赤外線センサ４の検知温度の所定期間の温度低下を算出する温度低下算出部３３と、温度上昇測定部３２と温度低下算出部３３によって算出された値を記憶する記憶部を有し、温度上昇測定部３２と、温度低下算出部３３による判定値３５が所定の範囲以上であると焦げ付き検知情報を出力する。
2011155188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定する誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記温度低下算出部は、所定期間の温度低下の平均値を算出する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を抑制する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力され、前記所定出力電圧値よりも大きい出力電圧値以上に増加したことを検知すると加熱出力を抑制もしくは停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦げ付き検知を備えた誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器は、加熱開始後沸騰検知動作を行い、沸騰を検知した時の温度及び入力電力並びに沸騰に至るまでの温度の変化パターンにより調理鍋内部に存在する調理物の粘度、容量を測定して沸騰後の加熱に必要な煮込み電力を決定すると共に、だし汁がなくなり鍋底の温度が急上昇して所定値以上に上昇した場合には、鍋底に調理物が焦げ付いたと検知する自動の煮込み調理モードを有する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
図６は従来の誘導加熱調理器のブロック図、図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図６において、トッププレート１０２は機器の上面に設けられた結晶化セラミック製の板で、誘導加熱コイル１０３はトッププレート１０２の下方に設けられる。【０００４】
鍋１０１を加熱するとき、鍋１０１は誘導加熱コイル１０３に鍋底が対向するようにトッププレート１０２上に載置される。インバータ回路１０８ａはスイッチング素子及び共振コンデンサを含み、誘導加熱コイル１０３とともにインバータを構成し、誘導加熱コイル１０３に高周波電流を供給する。【０００５】
制御部１０７はインバータ回路１０８ａのスイッチング素子をオンオフ制御して加熱出力を制御する。鍋１０１の温度を検知するため、トッププレート１０２の裏面温度を測定するサーミスタ１０４が設けられている。サーミスタ１０４は検知結果を制御部１０７に出力する。【０００６】
使用者が操作する操作部１１０には、出力設定部１１０ａ、加熱動作を開始するための加熱開始キー１１０ｂ、動作モードを選択するための制御モード選択キー１１０ｃが設けられている。【０００７】
出力設定部１１０ａには、加熱モードで動作中において押すごとに出力設定値を１段階減少させるダウンキー１１０ａａと、押すごとに出力設定値を１段階増加するためのアップキー１１０ａｂが設けられている。【０００８】
上記従来の誘導加熱調理器の動作を、図７を参照して以下説明する。図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。【０００９】
図７において、電源スイッチ１０６がオンされると（Ｓ３０１）、制御部１０７は待機モードとなる。制御部１０７は待機モードであるとき加熱動作を停止しており、操作部１１０の制御モード選択キー１１０ｃを操作することで煮込みモードを含む複数の動作モードの中から１つの動作モードを選択することが可能な状態となっている。【００１０】
待機モードにおいて動作モードが選択され（Ｓ３０２）、加熱開始キー１１０ｂが押されると（Ｓ３０３）、選択された動作モードで加熱動作が開始される。煮込みモードが選択されて加熱動作が開始されると（Ｓ３０４でＹＥＳ）、制御部１０７は出力設定部１１０ａで出力設定値を変更することを禁止し、特許文献１に記載されたように、沸騰検知動作を行った後加熱出力を自動制御すると共に、鍋１０１の温度が異常に上昇したことを検知すると焦げ付き検知部１０５の焦げ付き検知機能を動作させる（Ｓ３０６）。【００１１】
煮込みモードでない、例えば加熱モードが選択されて加熱動作が開始されると（Ｓ３０４でＮＯ）、制御部１０７は焦げ付き検知機能を動作させない（Ｓ３０５）ようにすると共に、出力設定部１１０ａで出力設定値の変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１４９８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、焦げ付き検知が働く調理モードが、煮込みモードに限られ、煮込みモードでは出力設定部１１０ａで出力設定値の変更することが禁止される。すなわち、利用者は、出力設定部１１０ａで出力設定値の変更することができる加熱モードでは、焦げ付き検知を働かせることができず、焦げ付き検知を使用するためには、加熱出力が自動設定される煮込み機能を選択しなくてはならないという課題を有していた。【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱出力を使用者の操作により自由に選択できる加熱モードで調理を行っても、焦げ付き検知機能が必要と想定される場合に焦げ付き検知機能を動作させるとともに、不必要に焦げ付き検知機能が動作し調理動作に悪影響を与える可能性がある場合には焦げ付き検知機能が動作しないようにして、加熱モードで行う通常の調理動作に与える悪影響を抑制しつつ焦げ付きの程度が悪化するのを防止することができる使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定するようにしたものである。【００１６】
これによって、使用者が選択した加熱出力で加熱する加熱モードで調理しているときに、カレーのような煮物調理を行っているのか、炒め物調理を行っているかの判別が調理容器の底厚によらず高精度で行うことができ、焦げ付いたことを検知した場合には、焦げ付きがひどくならないようにすることができるとともに、煮物でない場合には焦げ付き情報に基づく加熱出力制御を行わないようにすることにより、湯沸しや炒め物などに代表される高出力調理時、すなわち調理人が調理容器の近くにいて、焦げつき検知機能が必要とされないような調理をしている時に、焦げつき検知機能が動作して不必要に加熱が停止したり加熱出力が低下したりすることを避け、使用者が、違和感なく調理を継続することができ、使い勝手が悪くならないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の誘導加熱調理器は、使用者が加熱出力を選択して加熱調理を行う動作モードである加熱モードで加熱動作をした場合でも、使用する調理容器の底の厚みに影響されず、煮込み調理がされる場合には焦げ付きを検知して自動的に加熱を停止したり加熱出力を弱めて焦げ付きの状態が悪化しないようにしたりすることができると共に、炒め物調理等のように高温で調理される場合には不必要に焦げ付き検知機能が動作しないようにして、使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の全体構成図
【図２】図２は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサの概略回路図
【図３】図３は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサの出力特性を示すグラフ
【図４】図４は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の温度上昇時間測定動作及び温度低下測定動作を示すグラフ
【図５Ａ】図５Ａは本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示すグラフ
【図５Ｂ】図５Ｂは本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示す他のグラフ
【図６】図６は従来の誘導加熱調理器のブロック図
【図７】図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定することにより、加熱モードにおいて、煮物調理と炒め物調理の判別を行うので、煮物調理の場合には焦げ付きを検知して焦げ付きの状態が悪化しないようにすることができるとともに、炒め物調理においては不要に焦げ付き検知が働かないので使い勝手を向上させることができる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の誘導加熱調理器において、所定期間の温度低下の平均値を算出することで、調理容器の底の厚みを高精度で推定し、安定した判定値で煮物調理と炒め物調理の判別を行うことができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を抑制するようにすることで、使用者が容易に加熱を停止したくない場合（焦げ付かせたい調理を行う場合）において、使い勝手を向上させることができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を停止することで、焦げ付きの状態が悪化しないようにすることができる。
【００２３】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力され、前記所定出力電圧値よりも大きい出力電圧値以上に増加したことを検知すると加熱出力を抑制もしくは停止することで、蒸し焼きのような焦げ付かせたい調理を行う場合に容易に焦げ付き検知動作を行わないようにすることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の全体構成図、図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の赤外線センサ４の概略回路図、図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の赤外線センサ３の出力特性を示すグラフ、図４は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の温度上昇時間測定動作及び温度低下測定動作を示すグラフ、図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示すグラフである。
【００２６】
図１において、機器上面に設けられたセラミック製のトッププレート１と、高周波磁界を発生させることによって、トッププレート１上の調理容器２を誘導加熱する加熱コイル３（外コイル３ａ及び内コイル３ｂ）と、を備える。
【００２７】
トッププレート１は、ガラスなどの電気絶縁物からなり、赤外線を透過する。加熱コイル３は、トッププレート１の下方に設けられている。加熱コイル３は、同心円状に２分割されて外コイル３ａと内コイル３ｂを形成している。
【００２８】
外コイル３ａと内コイル３ｂの間に、隙間が設けられている。調理容器２は、加熱コイル３の高周波磁界により発生した渦電流によって発熱する。
【００２９】
トッププレート１の使用者側には、加熱の開始／停止などを使用者が指示するための操作部１４が設けられている。また、操作部１４と調理容器２との間に表示部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
赤外線センサ４は、本実施例において、外コイル３ａと内コイル３ｂとの間の隙間の下方に設けられる（赤外線センサ設置位置は限定しない）。調理容器２の底面から放射された、調理容器２の底面温度に基づく赤外線は、トッププレート１を通って入射し、外コイル３ａと内コイル３ｂとの間の隙間を通って、赤外線センサ４により受光される。赤外線センサ４は、受光した赤外線を検出し、検出した赤外線量に基づいた赤外線検出信号５を出力する。
【００３１】
加熱コイル３の下方には、商用電源６から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑部７と、整流平滑部７から直流電圧を供給されて高周波電流を生成し、生成した高周波電流を加熱コイル３に出力するインバータ回路８とが設けられる。
【００３２】
また、商用電源６と整流平滑部７との間に、商用電源６から整流平滑部７に流れる入力電流を検出するための入力電流検出部９が設けられている。
【００３３】
整流平滑部７は、ブリッジダイオードで構成される全波整流器１０と、全波整流器１０の出力端子間に接続された、チョークコイル１６及び平滑コンデンサ１７で構成されるローパスフィルタと、を有する。
【００３４】
インバータ回路８は、スイッチング素子１１（本実施形態ではＩＧＢＴ）と、スイッチング素子１１と逆並列に接続されたダイオード１２と、加熱コイル３に並列に接続された共振コンデンサ１３と、を有する。
【００３５】
インバータ回路８のスイッチング素子１１がオン／オフすることによって、高周波電流が発生する。インバータ回路８と加熱コイル３は、高周波インバータを構成する。
【００３６】
本実施の形態１の誘導加熱調理器は、さらに、インバータ回路８のスイッチング素子１１のオン／オフを制御することによって、インバータ回路８から加熱コイル３に供給される高周波電流を制御する制御部１５を有する。
【００３７】
制御部１５は、操作部１４から送信される信号及び赤外線センサ４が検出した温度に基づいて、スイッチング素子１１のオン／オフを制御する（インバータ制御）。
【００３８】
制御部１５は、赤外線センサ４の出力に基づいて加熱コイル３の高周波電流を制御して調理容器２の加熱電力量を制御し、赤外線センサ４の前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部３０と焦げ付き検知部３１とを備えている。
【００３９】
焦げ付き検知部３１には、赤外線センサ４の出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部３２と、前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の所定期間の温度低下を算出する温度低下算出部３３と、温度上昇測定部３２と温度低下算出部３３によって算出された値を記憶する記憶部３４とを有し、温度上昇測定部３２と、温度低下算出部３３による判定値３５が所定の範囲以上であると焦げ付き検知情報を出力する。
【００４０】
操作部１４は、表示部の手前側（使用者側）に設けられる。操作部１４は、複数の静電容量式のスイッチ１４ａ〜１４ｃを含む。スイッチ１４ａ〜１４ｃは、調理に関する指示を入力するためのスイッチであって、加熱部の数に対応させて設けられている。なお、スイッチは、静電容量式に限定するものではなく、タクトスイッチのような押しボタン式でもよい。
【００４１】
各スイッチ１４ａ〜１４ｃには、それぞれ特定の機能が割り当てられている。例えば、スイッチ１４ａは、調理の開始及び終了を制御する機能が割り当てられた切／入スイッチである。
【００４２】
使用者が操作して制御命令を入力するための操作部１４には、出力設定部１４ｂ、動作モードを選択するための制御モード選択キー１４ｃが設けられている。出力設定部１４ｂには、出力設定値を１段階減少させるためのダウンキー１４ｂ２と１段階増加するためのアップキー１４ｂ１が設けられ、それらを操作することで複数の出力設定値（例えば、設定１＝１００Ｗ、設定２＝３００Ｗ、設定３＝７００Ｗ、設定４＝１０００Ｗ、設定５＝１４５０Ｗ、設定６＝２０００Ｗ、設定７＝２４５０Ｗ、設定８＝３０００Ｗの８段階）の加熱出力の中から１つの出力設定値を選択して設定することができる。
【００４３】
制御部１５は、スイッチ１４ａ〜１４ｃが押下されたことを検知すると、押下されたスイッチに基づいて、インバータ回路８を制御して、加熱コイル３に供給する高周波電流を制御する。
【００４４】
制御部１５の制御モードは、加熱が停止した状態である待機モードでは、加熱動作時の動作を制御するための制御モードである動作モードが選択できる。待機モードにおいて制御モード選択キー１４ｃ操作すると複数の動作モードの中から１つの動作モードを選択することができる。
【００４５】
加熱モードが選択されて待機モードとなっているときに、加熱開始キー１４ａが押されると（操作されると）加熱動作が開始され、制御部１５は出力設定値を自動的に「設定４＝１０００Ｗ」として加熱モードに移行する。
【００４６】
加熱モードは使用者が選択した出力設定値で加熱する動作モードである。出力設定部１４ｂはアップキー１４ｂ１とダウンキー１４ｂ２を備えており、制御部１５が加熱モードで動作するときは、出力設定部１４ｂを操作することにより出力設定値を変更することができる。
【００４７】
出力設定部１４ｂにより、出力設定値が変更されると、制御部１５にそのことを伝達するための出力設定情報が出力される。制御部１５は、インバータ８の入力電流を、カレントトランスを含む入力電流検出部９でモニタして、加熱出力が出力設定値となるようにインバータ回路８を構成するスイッチング素子（図示せず）を制御して必要な大きさの高周波電流を誘導加熱コイル３に供給する。
【００４８】
図２に、赤外線センサ４の概略回路図を示す。赤外線センサ４は、フォトダイオード２１と、オペアンプ２２と、抵抗２３、２４とを有する。抵抗２３、２４の一端はフォトダイオード２１に接続され、他端はオペアンプ２２の出力端子及び反転出力端子にそれぞれ接続されている。
【００４９】
フォトダイオード２１は、トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れ、照射される赤外線の温度が高くなればなるほど、流れる電流の大きさ及び増加率が大きくなるＩｎＧａＡｓ等で形成された受光素子である。
【００５０】
フォトダイオード２１により発生した電流は、オペアンプ２２によって増幅され、調理容器２の温度を示す赤外線検出信号２５（電圧値Ｖに相当）として、制御部１５に出力される。
【００５１】
赤外線センサ４は、調理容器２から放射される赤外線を受光するため、トッププレート１を介して温度を検出するサーミスタと比較して、熱応答性が良い。
【００５２】
図３に、本実施の形態の赤外線センサ４の出力特性を示す。図３において、横軸は調理容器などの調理容器２の底面温度であり、縦軸は赤外線センサ４が出力する赤外線検出信号２５の電圧値を示す。
【００５３】
トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れ、照射される赤外線の温度が高くなればなるほど、流れる電流の大きさ及び増加率が大きくなるＩｎＧａＡｓ等で形成された受光素子であるため、例えば、１２０℃〜２００℃を低温域、２００℃〜２５０℃を中温域、２５０〜３３０℃を高温域と定義すると、照射される赤外線の温度（検出値）が大きくなればなるほど、増幅率を切り替え、低温域→中温域→高温域のように温度領域を切り替える。
【００５４】
本実施の形態においては、赤外線センサ４は、調理容器２の底面温度が約１２０〜２００℃のときに赤外線検出信号２５ａを出力し、底面温度が約２００〜２５０℃のときに赤外線検出信号２５ｂを出力し、底面温度が約２５０〜３３０℃のときに赤外線検出信号２５ｃを出力する特性を有する。
【００５５】
また、赤外線センサ４は、調理容器２底面温度が約１２０℃未満のときには赤外線検出信号２５を出力しない。この場合の「赤外線検出信号２５を出力しない」とは、赤外線検出信号２５を全く出力しないだけでなく、実質的に出力しないこと、すなわち制御部１５が赤外線検出信号２５の大きさの変化に基づいて調理容器２の底面の温度変化を実質的に読み取れない程の微弱な信号を出力することを含む。赤外線検出信号２５の出力値は、調理容器２の温度が約１２０℃以上になると、指数関数的に増加する。
【００５６】
なお、赤外線センサ４は、フォトダイオードに限定するものではない（サーモパイルなど）。
【００５７】
次に、図４、図５を用いて、焦げ付き検知部３１の構成とその焦げ付き検知動作、作用について説明する。
【００５８】
以下、説明を簡単にするため出力設定は、「設定４＝１０００Ｗ」で変更されないものとする。制御部１５は赤外線センサ４の出力電圧Ｖを入力してその大きさを測定しその情報を焦げ付き検知部３１に送る。
【００５９】
なお、焦げ付き検知部３１は、制御部１５を介在することなく赤外線センサ４から直接、出力電圧Ｖを入力してもよい。焦げ付き検知部３１は、第１出力電圧値Ｖ１及び第１出力電圧値Ｖ１より大きい値の第２出力電圧値Ｖ２を予め記憶する温度記憶部を備えている（図示せず）。そして、焦げ付き検知部３１は、出力電圧が所定の温度（ここでは第２の出力電圧Ｖ２もしくは第２の出力電圧Ｖ２よりも大きな出力電圧）になると、調理容器の底に調理物が焦げ付いたとして焦げ付き情報を出力する。
【００６０】
図４に、摂氏温度で表記している値は、第１出力電圧値Ｖ１が、検知温度算出部３０によって温度換算された値、例えば、調理容器２の底がＴｅｍｐ１（℃）（例えば約１２９℃）になったときに赤外線センサ４が出力する電圧としている。
【００６１】
同様にＴｅｍｐ２（℃）（例えば約１５９℃）を表す値は、第２出力電圧値Ｖ２が、検知温度算出部３０によって温度換算された値、調理容器２の底が約１５９℃になったときに赤外線センサ４が出力する電圧としている。以降、出力電圧は温度換算し、赤外線センサの検知温度として摂氏温度で記す。
【００６２】
図４において、設定４で加熱されている調理容器２の底温度が上昇し、赤外線センサ４の温度が上昇し始めたとき、Ｔｅｍｐ１（℃）からＴｅｍｐ２（℃）までの上昇時間Ｔｕｐを温度上昇測定部３２によって測定し、上昇温度Ｔｅｍｐ２（℃）に到達してから、所定時間Ｔ（例えば１０秒間）の間、加熱を停止して、調理容器２の底温度の温度低下の様子を観察する。本実施の形態では、低下温度を温度低下算出部３３によって算出する。そしてここでは、１秒あたりの低下温度（１０秒間の温度低下の平均値）Ｔａｖｅを算出する。なお、加熱停止してから所定時間Ｔ経過後の到達温度Ｔｄを算出しても良い。
【００６３】
次に、図５Ａに記すように、判定値の境界線以上の領域を煮物領域、判定値の境界線未満の領域を炒め物領域と定義する。また、図５Ａの縦軸は温度上昇時間Ｔｕｐ、横軸はＴａｖｅを示している。ここで、加熱停止時の温度低下の程度は、調理容器の厚みとの間で相関関係があり、調理容器の厚みが大きい程、熱容量が大きくなるため温度の低下が緩やかになる。
【００６４】
ここで、調理容器の厚みが実質無視できるとすると、煮物の場合は温度上昇時間Ｔｕｐが大きく、炒め物の場合はＴｕｐが小さい。従って、所定のＴｕｐを境にして煮物領域と炒め物領域を判別することができる。
【００６５】
しかし、実際には調理容器の厚みを考慮する必要があり、上述のように調理容器の厚みが大きいほど、同じ炒め物であっても上昇時間Ｔｕｐが大きくなる。従って、図５Ａに示すように煮物領域と炒め物領域の境界線は、調理容器の厚みが大きいほど、右肩上がりに傾くことになる。
【００６６】
以上のように設定された判定値の境界線を示したグラフに、算出した上昇時間と低下温度の平均値の座標（Ｔｉｒ１，Ｔａｖｅ１）を確定すると図５Ａのようになる。ここで、図５Ａで記すように、座標（Ｔｉｒ１，Ｔａｖｅ１）は炒め物領域に属する。従って、この場合は、判定結果を炒め物とみなし、焦げ付き検知することなく（焦げ付き検知情報を出力しないで）加熱を継続する。
【００６７】
また、算出した上昇時間と低下温度の平均値が座標（Ｔｉｒ２，Ｔａｖｅ２）であると確定した場合は、判定値の境界線に対し境界線以上（煮物領域）であることから、判定結果を煮物とし、その後焦げ付き検知すると焦げ付き検知情報を出力して加熱を停止する。以上のように、算出した温度低下及び温度上昇の座標に基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定する。
【００６８】
なお、通常で使用される調理容器の厚みの範囲を考慮して、図５Ｂに示すように判定値の境界線は、ある厚み以下の場合、あるいはある厚み以上の場合は、一定値としても良い。
【００６９】
さらに、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、横軸を所定時間経過後の到達温度としても良い。同様に、縦軸を温度上昇の一秒あたりの上昇温度としても良い。
【００７０】
また、図５Ａでは判定値の境界線の傾きが一定ではないが、これは調理容器の厚みによって使用される材質が異なり、熱伝導率が異なる点を考慮して設定したものである。すなわち、一般に、ある一定の厚み以下の場合はほとんどがステンレス製の調理容器であり、ステンレスは熱伝導率が小さい。このため、上昇時間がより大きくなるので傾きを大きく設定している。
【００７１】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱を停止せず、制御温度を抑制して加熱を継続してもよい。
【００７２】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱を停止せず、焦げ付き検知情報（例えば表示、報知）を出力して加熱を継続してもよい。
【００７３】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱をすぐに停止せず、第２出力電圧値Ｖ２より大きい値の第３出力電圧値Ｖ３（例えば検知温度約２４０℃）を検知してから加熱停止を出力してもよい。
【００７４】
以上のことから、本実施の形態によれば、制御部１５の焦げ付き検知部３１は、設定４で加熱されている調理容器２の底温度が上昇し、赤外線センサ４の温度が上昇し始めたとき、Ｔｅｍｐ１（℃）からＴｅｍｐ２（℃）までの上昇時間Ｔｕｐを温度上昇測定部３２によって測定することで、上昇時間が短い炒め物系統の調理と上昇時間が長い煮物系統の調理を判別する。そして、上昇温度Ｔｅｍｐ２（℃）に到達してから、所定時間Ｔ（例えば１０秒間）の間、加熱を停止して、調理容器２の底温度の低下温度を温度低下算出部３３によって、１秒あたりの低下温度（１０秒間の温度低下の平均値）Ｔａｖｅを算出する。このように算出した温度上昇と温度低下の関係から、使用している調理容器２の底の厚みを推定でき、上昇時間と低下温度から推定される調理容器２の底の厚さとの関係を図５に記すリニアな比例式にすることで、煮物調理と炒め物調理の区別を高精度で判別することができる。
【００７５】
また、煮物と判定した場合にはＴｅｍｐ２（℃）で、加熱を停止することで焦げ付きの進行を防止することができる。
【００７６】
また、煮物と判定した場合にはＴｅｍｐ２（℃）で、加熱を停止せず、加熱を抑制して焦げ付き検知情報（例えば表示、報知）を出力して加熱を継続することで使用者の判断に基づいて加熱停止を行うことができる。
【００７７】
また、煮物と判定した場合、焦げ付き検知して加熱をすぐに停止せず、第２出力電圧値Ｖ２より大きい値の第３出力電圧値Ｖ３（例えば検知温度約２４０℃）を検知してから加熱出力を停止することで、蒸し焼き調理によって、水分を蒸発させた後、そのまま焼きもの調理を行う場合、もしくは焦げ付かせたい調理を行う際には、容易に焦げ付き検知して加熱を停止しないので、使い勝手を向上することができる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、調理容器２の底面温度を赤外線センサ４で検知しているため、サーミスタなどの感温素子を使用する場合に比べて鍋底温度が応答性よく検出できるので焦げ付きを精度良く検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、利用者が選択した出力設定で加熱する動作モードで焦げ付きを検知することができるとともに、炒め物調理のような調理においては、焦げ付き検知が不必要に動作しないようにし、継続して調理を行うことが出来るので、組み込み式、テーブルの上で使用する卓上型、又は置き台の上で使用する据え置き型等で、家庭用又は業務用の、出力設定可能な誘導加熱調理器に有効である。
【符号の説明】
【００８０】
１  トッププレート
２  調理容器
３  加熱コイル
４  赤外線センサ
８  インバータ回路（インバータ）
１４  操作部（出力設定部）
１５  制御部
３０  検知温度算出部
３１  焦げ付き検知部
３２  温度上昇測定部
３３  温度低下算出部
３５  判定値（出力設定部）
【図１】
2011155188.tif 000003
【図２】
2011155188.tif 000004
【図３】
2011155188.tif 000005
【図４】
2011155188.tif 000006
【図５Ａ】
2011155188.tif 000007
【図５Ｂ】
2011155188.tif 000008
【図６】
2011155188.tif 000009
【図７】
2011155188.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月7日(2012.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦げ付き検知を備えた誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器は、加熱開始後沸騰検知動作を行い、沸騰を検知した時の温度及び入力電力並びに沸騰に至るまでの温度の変化パターンにより調理鍋内部に存在する調理物の粘度、容量を測定して沸騰後の加熱に必要な煮込み電力を決定すると共に、だし汁がなくなり鍋底の温度が急上昇して所定値以上に上昇した場合には、鍋底に調理物が焦げ付いたと検知する自動の煮込み調理モードを有する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は従来の誘導加熱調理器のブロック図、図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図６において、トッププレート１０２は機器の上面に設けられた結晶化セラミック製の板で、誘導加熱コイル１０３はトッププレート１０２の下方に設けられる。
【０００４】
鍋１０１を加熱するとき、鍋１０１は誘導加熱コイル１０３に鍋底が対向するようにトッププレート１０２上に載置される。インバータ回路１０８ａはスイッチング素子及び共振コンデンサを含み、誘導加熱コイル１０３とともにインバータを構成し、誘導加熱コイル１０３に高周波電流を供給する。
【０００５】
制御部１０７はインバータ回路１０８ａのスイッチング素子をオンオフ制御して加熱出力を制御する。鍋１０１の温度を検知するため、トッププレート１０２の裏面温度を測定するサーミスタ１０４が設けられている。サーミスタ１０４は検知結果を制御部１０７に出力する。
【０００６】
使用者が操作する操作部１１０には、出力設定部１１０ａ、加熱動作を開始するための加熱開始キー１１０ｂ、動作モードを選択するための制御モード選択キー１１０ｃが設けられている。
【０００７】
出力設定部１１０ａには、加熱モードで動作中において押すごとに出力設定値を１段階減少させるダウンキー１１０ａａと、押すごとに出力設定値を１段階増加するためのアップキー１１０ａｂが設けられている。
【０００８】
上記従来の誘導加熱調理器の動作を、図７を参照して以下説明する。図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。
【０００９】
図７において、電源スイッチ１０６がオンされると（Ｓ３０１）、制御部１０７は待機モードとなる。制御部１０７は待機モードであるとき加熱動作を停止しており、操作部１１０の制御モード選択キー１１０ｃを操作することで煮込みモードを含む複数の動作モードの中から１つの動作モードを選択することが可能な状態となっている。
【００１０】
待機モードにおいて動作モードが選択され（Ｓ３０２）、加熱開始キー１１０ｂが押されると（Ｓ３０３）、選択された動作モードで加熱動作が開始される。煮込みモードが選択されて加熱動作が開始されると（Ｓ３０４でＹＥＳ）、制御部１０７は出力設定部１１０ａで出力設定値を変更することを禁止し、特許文献１に記載されたように、沸騰検知動作を行った後加熱出力を自動制御すると共に、鍋１０１の温度が異常に上昇したことを検知すると焦げ付き検知部１０５の焦げ付き検知機能を動作させる（Ｓ３０６）。
【００１１】
煮込みモードでない、例えば加熱モードが選択されて加熱動作が開始されると（Ｓ３０４でＮＯ）、制御部１０７は焦げ付き検知機能を動作させない（Ｓ３０５）ようにすると共に、出力設定部１１０ａで出力設定値の変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１４９８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、焦げ付き検知が働く調理モードが、煮込みモードに限られ、煮込みモードでは出力設定部１１０ａで出力設定値の変更することが禁止される。すなわち、利用者は、出力設定部１１０ａで出力設定値の変更することができる加熱モードでは、焦げ付き検知を働かせることができず、焦げ付き検知を使用するためには、加熱出力が自動設定される煮込み機能を選択しなくてはならないという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱出力を使用者の操作により自由に選択できる加熱モードで調理を行っても、焦げ付き検知機能が必要と想定される場合に焦げ付き検知機能を動作させるとともに、不必要に焦げ付き検知機能が動作し調理動作に悪影響を与える可能性がある場合には焦げ付き検知機能が動作しないようにして、加熱モードで行う通常の調理動作に与える悪影響を抑制しつつ焦げ付きの程度が悪化するのを防止することができる使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定するようにしたものである。
【００１６】
これによって、使用者が選択した加熱出力で加熱する加熱モードで調理しているときに、カレーのような煮物調理を行っているのか、炒め物調理を行っているかの判別が調理容器の底厚によらず高精度で行うことができ、焦げ付いたことを検知した場合には、焦げ付きがひどくならないようにすることができるとともに、煮物でない場合には焦げ付き情報に基づく加熱出力制御を行わないようにすることにより、湯沸しや炒め物などに代表される高出力調理時、すなわち調理人が調理容器の近くにいて、焦げつき検知機能が必要とされないような調理をしている時に、焦げつき検知機能が動作して不必要に加熱が停止したり加熱出力が低下したりすることを避け、使用者が、違和感なく調理を継続することができ、使い勝手が悪くならないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の誘導加熱調理器は、使用者が加熱出力を選択して加熱調理を行う動作モードである加熱モードで加熱動作をした場合でも、使用する調理容器の底の厚みに影響されず、煮込み調理がされる場合には焦げ付きを検知して自動的に加熱を停止したり加熱出力を弱めて焦げ付きの状態が悪化しないようにしたりすることができると共に、炒め物調理等のように高温で調理される場合には不必要に焦げ付き検知機能が動作しないようにして、使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の全体構成図
【図２】図２は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサの概略回路図
【図３】図３は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサの出力特性を示すグラフ
【図４】図４は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の温度上昇時間測定動作及び温度低下測定動作を示すグラフ
【図５Ａ】図５Ａは本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示すグラフ
【図５Ｂ】図５Ｂは本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示す他のグラフ
【図６】図６は従来の誘導加熱調理器のブロック図
【図７】図７は従来の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定することにより、加熱モードにおいて、煮物調理と炒め物調理の判別を行うので、煮物調理の場合には焦げ付きを検知して焦げ付きの状態が悪化しないようにすることができるとともに、炒め物調理においては不要に焦げ付き検知が働かないので使い勝手を向上させることができる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の誘導加熱調理器において、所定期間の温度低下の平均値を算出することで、調理容器の底の厚みを高精度で推定し、安定した判定値で煮物調理と炒め物調理の判別を行うことができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を抑制するようにすることで、使用者が容易に加熱を停止したくない場合（焦げ付かせたい調理を行う場合）において、使い勝手を向上させることができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を停止することで、焦げ付きの状態が悪化しないようにすることができる。
【００２３】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の誘導加熱調理器において、加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力され、前記所定出力電圧値よりも大きい出力電圧値以上に増加したことを検知すると加熱出力を抑制もしくは停止することで、蒸し焼きのような焦げ付かせたい調理を行う場合に容易に焦げ付き検知動作を行わないようにすることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の全体構成図、図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の赤外線センサ４の概略回路図、図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の赤外線センサ３の出力特性を示すグラフ、図４は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の温度上昇時間測定動作及び温度低下測定動作を示すグラフ、図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の焦げ付き検知部の焦げ付き動作の判定値の関係を示すグラフである。
【００２６】
図１において、機器上面に設けられたセラミック製のトッププレート１と、高周波磁界を発生させることによって、トッププレート１上の調理容器２を誘導加熱する加熱コイル３（外コイル３ａ及び内コイル３ｂ）と、を備える。
【００２７】
トッププレート１は、ガラスなどの電気絶縁物からなり、赤外線を透過する。加熱コイル３は、トッププレート１の下方に設けられている。加熱コイル３は、同心円状に２分割されて外コイル３ａと内コイル３ｂを形成している。
【００２８】
外コイル３ａと内コイル３ｂの間に、隙間が設けられている。調理容器２は、加熱コイル３の高周波磁界により発生した渦電流によって発熱する。
【００２９】
トッププレート１の使用者側には、加熱の開始／停止などを使用者が指示するための操作部１４が設けられている。また、操作部１４と調理容器２との間に表示部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
赤外線センサ４は、本実施例において、外コイル３ａと内コイル３ｂとの間の隙間の下方に設けられる（赤外線センサ設置位置は限定しない）。調理容器２の底面から放射された、調理容器２の底面温度に基づく赤外線は、トッププレート１を通って入射し、外コイル３ａと内コイル３ｂとの間の隙間を通って、赤外線センサ４により受光される。赤外線センサ４は、受光した赤外線を検出し、検出した赤外線量に基づいた赤外線検出信号５を出力する。
【００３１】
加熱コイル３の下方には、商用電源６から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑部７と、整流平滑部７から直流電圧を供給されて高周波電流を生成し、生成した高周波電流を加熱コイル３に出力するインバータ回路８とが設けられる。
【００３２】
また、商用電源６と整流平滑部７との間に、商用電源６から整流平滑部７に流れる入力電流を検出するための入力電流検出部９が設けられている。
【００３３】
整流平滑部７は、ブリッジダイオードで構成される全波整流器１０と、全波整流器１０の出力端子間に接続された、チョークコイル１６及び平滑コンデンサ１７で構成されるローパスフィルタと、を有する。
【００３４】
インバータ回路８は、スイッチング素子１１（本実施形態ではＩＧＢＴ）と、スイッチング素子１１と逆並列に接続されたダイオード１２と、加熱コイル３に並列に接続された共振コンデンサ１３と、を有する。
【００３５】
インバータ回路８のスイッチング素子１１がオン／オフすることによって、高周波電流が発生する。インバータ回路８と加熱コイル３は、高周波インバータを構成する。
【００３６】
本実施の形態１の誘導加熱調理器は、さらに、インバータ回路８のスイッチング素子１１のオン／オフを制御することによって、インバータ回路８から加熱コイル３に供給される高周波電流を制御する制御部１５を有する。
【００３７】
制御部１５は、操作部１４から送信される信号及び赤外線センサ４が検出した温度に基づいて、スイッチング素子１１のオン／オフを制御する（インバータ制御）。
【００３８】
制御部１５は、赤外線センサ４の出力に基づいて加熱コイル３の高周波電流を制御して調理容器２の加熱電力量を制御し、赤外線センサ４の前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部３０と焦げ付き検知部３１とを備えている。
【００３９】
焦げ付き検知部３１には、赤外線センサ４の出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部３２と、前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の所定期間の温度低下を算出する温度低下算出部３３と、温度上昇測定部３２と温度低下算出部３３によって算出された値を記憶する記憶部３４とを有し、温度上昇測定部３２と、温度低下算出部３３による判定値３５が所定の範囲以上であると焦げ付き検知情報を出力する。
【００４０】
操作部１４は、表示部の手前側（使用者側）に設けられる。操作部１４は、複数の静電容量式のスイッチ１４ａ〜１４ｃを含む。スイッチ１４ａ〜１４ｃは、調理に関する指示を入力するためのスイッチであって、加熱部の数に対応させて設けられている。なお、スイッチは、静電容量式に限定するものではなく、タクトスイッチのような押しボタン式でもよい。
【００４１】
各スイッチ１４ａ〜１４ｃには、それぞれ特定の機能が割り当てられている。例えば、スイッチ１４ａは、調理の開始及び終了を制御する機能が割り当てられた切／入スイッチである。
【００４２】
使用者が操作して制御命令を入力するための操作部１４には、出力設定部１４ｂ、動作モードを選択するための制御モード選択キー１４ｃが設けられている。出力設定部１４ｂには、出力設定値を１段階減少させるためのダウンキー１４ｂ２と１段階増加するためのアップキー１４ｂ１が設けられ、それらを操作することで複数の出力設定値（例えば、設定１＝１００Ｗ、設定２＝３００Ｗ、設定３＝７００Ｗ、設定４＝１０００Ｗ、設定５＝１４５０Ｗ、設定６＝２０００Ｗ、設定７＝２４５０Ｗ、設定８＝３０００Ｗの８段階）の加熱出力の中から１つの出力設定値を選択して設定することができる。
【００４３】
制御部１５は、スイッチ１４ａ〜１４ｃが押下されたことを検知すると、押下されたスイッチに基づいて、インバータ回路８を制御して、加熱コイル３に供給する高周波電流を制御する。
【００４４】
制御部１５の制御モードは、加熱が停止した状態である待機モードでは、加熱動作時の動作を制御するための制御モードである動作モードが選択できる。待機モードにおいて制御モード選択キー１４ｃ操作すると複数の動作モードの中から１つの動作モードを選択することができる。
【００４５】
加熱モードが選択されて待機モードとなっているときに、加熱開始キー１４ａが押されると（操作されると）加熱動作が開始され、制御部１５は出力設定値を自動的に「設定４＝１０００Ｗ」として加熱モードに移行する。
【００４６】
加熱モードは使用者が選択した出力設定値で加熱する動作モードである。出力設定部１４ｂはアップキー１４ｂ１とダウンキー１４ｂ２を備えており、制御部１５が加熱モードで動作するときは、出力設定部１４ｂを操作することにより出力設定値を変更することができる。
【００４７】
出力設定部１４ｂにより、出力設定値が変更されると、制御部１５にそのことを伝達するための出力設定情報が出力される。制御部１５は、インバータ８の入力電流を、カレントトランスを含む入力電流検出部９でモニタして、加熱出力が出力設定値となるようにインバータ回路８を構成するスイッチング素子（図示せず）を制御して必要な大きさの高周波電流を誘導加熱コイル３に供給する。
【００４８】
図２に、赤外線センサ４の概略回路図を示す。赤外線センサ４は、フォトダイオード２１と、オペアンプ２２と、抵抗２３、２４とを有する。抵抗２３、２４の一端はフォトダイオード２１に接続され、他端はオペアンプ２２の出力端子及び反転出力端子にそれぞれ接続されている。
【００４９】
フォトダイオード２１は、トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れ、照射される赤外線の温度が高くなればなるほど、流れる電流の大きさ及び増加率が大きくなるＩｎＧａＡｓ等で形成された受光素子である。
【００５０】
フォトダイオード２１により発生した電流は、オペアンプ２２によって増幅され、調理容器２の温度を示す赤外線検出信号２５（電圧値Ｖに相当）として、制御部１５に出力される。
【００５１】
赤外線センサ４は、調理容器２から放射される赤外線を受光するため、トッププレート１を介して温度を検出するサーミスタと比較して、熱応答性が良い。
【００５２】
図３に、本実施の形態の赤外線センサ４の出力特性を示す。図３において、横軸は調理容器などの調理容器２の底面温度であり、縦軸は赤外線センサ４が出力する赤外線検出信号２５の電圧値を示す。
【００５３】
トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れ、照射される赤外線の温度が高くなればなるほど、流れる電流の大きさ及び増加率が大きくなるＩｎＧａＡｓ等で形成された受光素子であるため、例えば、１２０℃〜２００℃を低温域、２００℃〜２５０℃を中温域、２５０〜３３０℃を高温域と定義すると、照射される赤外線の温度（検出値）が大きくなればなるほど、増幅率を切り替え、低温域→中温域→高温域のように温度領域を切り替える。
【００５４】
本実施の形態においては、赤外線センサ４は、調理容器２の底面温度が約１２０〜２００℃のときに赤外線検出信号２５ａを出力し、底面温度が約２００〜２５０℃のときに赤外線検出信号２５ｂを出力し、底面温度が約２５０〜３３０℃のときに赤外線検出信号２５ｃを出力する特性を有する。
【００５５】
また、赤外線センサ４は、調理容器２底面温度が約１２０℃未満のときには赤外線検出信号２５を出力しない。この場合の「赤外線検出信号２５を出力しない」とは、赤外線検出信号２５を全く出力しないだけでなく、実質的に出力しないこと、すなわち制御部１５が赤外線検出信号２５の大きさの変化に基づいて調理容器２の底面の温度変化を実質的に読み取れない程の微弱な信号を出力することを含む。赤外線検出信号２５の出力値は、調理容器２の温度が約１２０℃以上になると、指数関数的に増加する。
【００５６】
なお、赤外線センサ４は、フォトダイオードに限定するものではない（サーモパイルなど）。
【００５７】
次に、図４、図５を用いて、焦げ付き検知部３１の構成とその焦げ付き検知動作、作用について説明する。
【００５８】
以下、説明を簡単にするため出力設定は、「設定４＝１０００Ｗ」で変更されないものとする。制御部１５は赤外線センサ４の出力電圧Ｖを入力してその大きさを測定しその情報を焦げ付き検知部３１に送る。
【００５９】
なお、焦げ付き検知部３１は、制御部１５を介在することなく赤外線センサ４から直接、出力電圧Ｖを入力してもよい。焦げ付き検知部３１は、第１出力電圧値Ｖ１及び第１出力電圧値Ｖ１より大きい値の第２出力電圧値Ｖ２を予め記憶する温度記憶部を備えている（図示せず）。そして、焦げ付き検知部３１は、出力電圧が所定の温度（ここでは第２の出力電圧Ｖ２もしくは第２の出力電圧Ｖ２よりも大きな出力電圧）になると、調理容器の底に調理物が焦げ付いたとして焦げ付き情報を出力する。
【００６０】
図４に、摂氏温度で表記している値は、第１出力電圧値Ｖ１が、検知温度算出部３０によって温度換算された値、例えば、調理容器２の底がＴｅｍｐ１（℃）（例えば約１２９℃）になったときに赤外線センサ４が出力する電圧としている。
【００６１】
同様にＴｅｍｐ２（℃）（例えば約１５９℃）を表す値は、第２出力電圧値Ｖ２が、検知温度算出部３０によって温度換算された値、調理容器２の底が約１５９℃になったときに赤外線センサ４が出力する電圧としている。以降、出力電圧は温度換算し、赤外線センサの検知温度として摂氏温度で記す。
【００６２】
図４において、設定４で加熱されている調理容器２の底温度が上昇し、赤外線センサ４の温度が上昇し始めたとき、Ｔｅｍｐ１（℃）からＴｅｍｐ２（℃）までの上昇時間Ｔｕｐを温度上昇測定部３２によって測定し、上昇温度Ｔｅｍｐ２（℃）に到達してから、所定時間Ｔ（例えば１０秒間）の間、加熱を停止して、調理容器２の底温度の温度低下の様子を観察する。本実施の形態では、低下温度を温度低下算出部３３によって算出する。そしてここでは、１秒あたりの低下温度（１０秒間の温度低下の平均値）Ｔａｖｅを算出する。なお、加熱停止してから所定時間Ｔ経過後の到達温度Ｔｄを算出しても良い。
【００６３】
次に、図５Ａに記すように、判定値の境界線以上の領域を煮物領域、判定値の境界線未満の領域を炒め物領域と定義する。また、図５Ａの縦軸は温度上昇時間Ｔｕｐ、横軸はＴａｖｅを示している。ここで、加熱停止時の温度低下の程度は、調理容器の厚みとの間で相関関係があり、調理容器の厚みが大きい程、熱容量が大きくなるため温度の低下が緩やかになる。
【００６４】
ここで、調理容器の厚みが実質無視できるとすると、煮物の場合は温度上昇時間Ｔｕｐが大きく、炒め物の場合はＴｕｐが小さい。従って、所定のＴｕｐを境にして煮物領域と炒め物領域を判別することができる。
【００６５】
しかし、実際には調理容器の厚みを考慮する必要があり、上述のように調理容器の厚みが大きいほど、同じ炒め物であっても上昇時間Ｔｕｐが大きくなる。従って、図５Ａに示すように煮物領域と炒め物領域の境界線は、調理容器の厚みが大きいほど、右肩上がりに傾くことになる。
【００６６】
以上のように設定された判定値の境界線を示したグラフに、算出した上昇時間と低下温度の平均値の座標（Ｔｉｒ１，Ｔａｖｅ１）を確定すると図５Ａのようになる。ここで、図５Ａで記すように、座標（Ｔｉｒ１，Ｔａｖｅ１）は炒め物領域に属する。従って、この場合は、判定結果を炒め物とみなし、焦げ付き検知することなく（焦げ付き検知情報を出力しないで）加熱を継続する。
【００６７】
また、算出した上昇時間と低下温度の平均値が座標（Ｔｉｒ２，Ｔａｖｅ２）であると確定した場合は、判定値の境界線に対し境界線以上（煮物領域）であることから、判定結果を煮物とし、その後焦げ付き検知すると焦げ付き検知情報を出力して加熱を停止する。以上のように、算出した温度低下及び温度上昇の座標に基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定する。
【００６８】
なお、通常で使用される調理容器の厚みの範囲を考慮して、図５Ｂに示すように判定値の境界線は、ある厚み以下の場合、あるいはある厚み以上の場合は、一定値としても良い。
【００６９】
さらに、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、横軸を所定時間経過後の到達温度としても良い。同様に、縦軸を温度上昇の一秒あたりの上昇温度としても良い。
【００７０】
また、図５Ａでは判定値の境界線の傾きが一定ではないが、これは調理容器の厚みによって使用される材質が異なり、熱伝導率が異なる点を考慮して設定したものである。すなわち、一般に、ある一定の厚み以下の場合はほとんどがステンレス製の調理容器であり、ステンレスは熱伝導率が小さい。このため、上昇時間がより大きくなるので傾きを大きく設定している。
【００７１】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱を停止せず、制御温度を抑制して加熱を継続してもよい。
【００７２】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱を停止せず、焦げ付き検知情報（例えば表示、報知）を出力して加熱を継続してもよい。
【００７３】
また、煮物判定した場合、焦げ付き検知して加熱をすぐに停止せず、第２出力電圧値Ｖ２より大きい値の第３出力電圧値Ｖ３（例えば検知温度約２４０℃）を検知してから加熱停止を出力してもよい。
【００７４】
以上のことから、本実施の形態によれば、制御部１５の焦げ付き検知部３１は、設定４で加熱されている調理容器２の底温度が上昇し、赤外線センサ４の温度が上昇し始めたとき、Ｔｅｍｐ１（℃）からＴｅｍｐ２（℃）までの上昇時間Ｔｕｐを温度上昇測定部３２によって測定することで、上昇時間が短い炒め物系統の調理と上昇時間が長い煮物系統の調理を判別する。そして、上昇温度Ｔｅｍｐ２（℃）に到達してから、所定時間Ｔ（例えば１０秒間）の間、加熱を停止して、調理容器２の底温度の低下温度を温度低下算出部３３によって、１秒あたりの低下温度（１０秒間の温度低下の平均値）Ｔａｖｅを算出する。このように算出した温度上昇と温度低下の関係から、使用している調理容器２の底の厚みを推定でき、上昇時間と低下温度から推定される調理容器２の底の厚さとの関係を図５に記すリニアな比例式にすることで、煮物調理と炒め物調理の区別を高精度で判別することができる。
【００７５】
また、煮物と判定した場合にはＴｅｍｐ２（℃）で、加熱を停止することで焦げ付きの進行を防止することができる。
【００７６】
また、煮物と判定した場合にはＴｅｍｐ２（℃）で、加熱を停止せず、加熱を抑制して焦げ付き検知情報（例えば表示、報知）を出力して加熱を継続することで使用者の判断に基づいて加熱停止を行うことができる。
【００７７】
また、煮物と判定した場合、焦げ付き検知して加熱をすぐに停止せず、第２出力電圧値Ｖ２より大きい値の第３出力電圧値Ｖ３（例えば検知温度約２４０℃）を検知してから加熱出力を停止することで、蒸し焼き調理によって、水分を蒸発させた後、そのまま焼きもの調理を行う場合、もしくは焦げ付かせたい調理を行う際には、容易に焦げ付き検知して加熱を停止しないので、使い勝手を向上することができる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、調理容器２の底面温度を赤外線センサ４で検知しているため、サーミスタなどの感温素子を使用する場合に比べて鍋底温度が応答性よく検出できるので焦げ付きを精度良く検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、利用者が選択した出力設定で加熱する動作モードで焦げ付きを検知することができるとともに、炒め物調理のような調理においては、焦げ付き検知が不必要に動作しないようにし、継続して調理を行うことが出来るので、組み込み式、テーブルの上で使用する卓上型、又は置き台の上で使用する据え置き型等で、家庭用又は業務用の、出力設定可能な誘導加熱調理器に有効である。
【符号の説明】
【００８０】
１  トッププレート
２  調理容器
３  加熱コイル
４  赤外線センサ
８  インバータ回路（インバータ）
１４  操作部（出力設定部）
１５  制御部
３０  検知温度算出部
３１  焦げ付き検知部
３２  温度上昇測定部
３３  温度低下算出部
３５  判定値（出力設定部）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルを含むインバータと、前記トッププレートの下に設けられ前記調理容器の底から放射され前記トッププレートを透過する前記赤外線を検知して前記調理容器の底温度に対応する出力電圧を出力する赤外線センサと、前記出力電圧に対応して前記調理容器の底に調理物が焦げ付いたことを示す焦げ付き情報を出力する焦げ付き検知部と、複数の加熱の異なる出力設定値の中から、前記出力設定値を選択するための出力設定部と、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給しかつ加熱出力が前記出力設定値となるように前記インバータの加熱動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、前記赤外線センサの前記出力電圧を温度に換算する検知温度算出部を設けるとともに、前記焦げ付き検知部には、前記赤外線センサの前記出力電圧の上昇時間を測定する温度上昇測定部と、前記上昇時間の測定後であって前記加熱動作を停止した後に前記検知温度の温度低下を算出する温度低下算出部を設け、前記温度低下算出部と、前記温度上昇測定部による判定値とに基づいて、焦げ付き検知情報を出力するか否かを決定する誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記温度低下算出部は、所定期間の温度低下の平均値を算出する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を抑制する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力されると加熱出力を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
加熱動作中に焦げ付き検知情報が出力され、前記所定出力電圧値よりも大きい出力電圧値以上に増加したことを検知すると加熱出力を抑制もしくは停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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